DE837577C - Elektronenroehre, insbesondere fuer hohe Leistungen - Google Patents

Description

• Elektronenröhre, insbesondere für hohe Leistungen Bei Elektronenröhren wird, insbesondere wenn die R<ihren mit höheren Leistungen betrieben werden, häufig eine hohe Wärmewirkung in der Röhre entwickelt, so das durch Wärmestrahlung allein die Wärme nicht mehr ausreichend abgeführt «erden kann und die Gefahr besteht, das die Elektroden unzulässig hohe Temperaturen annehmen können. Man hat daher vielfach Maßnahmen angewendet, um die Wärme dieser Röhren durch den Röhrenkolben hindurch nach außen abzuführen und auf dem Wege der Wärmeleitung einem gesonderten Kühlaggregat zuzuführen. So gibt es beispielsweise Röhren, bei denen durch den Glaskolben eine entsprechende Durchschmelzung vorgesehen ist, die der Wärmeanleitung dient und gleichzeitig auch als Elektrodenzufiihrung benutzt wird. Die Durchführung ist dabei meist als Stift oder Stab ausgebildet und steht mit dem außerhalb der Röhre betindlichen Kühlaggregat in Verbindung. Um eine einwandfreie Wärmeableitung zu ermöglichen, kommt es darauf an, den Wärmekontakt zwischen dem Durchführungsstab oder Durchführungsstift einerseits und dem Kühlaggregat andererseits möglichst gut zu gestalten. Es hat sich nun herausgestellt, das bei den üblichen Kühlaggregaten, bei denen der entsprechende Teil des Aggregates auf den Durchführungsstift aufgesetzt wird, zwar bei normalen Temperaturen ein guter Passritz erzielt wird, das aber bei den im Betrieb entstehenden hohen Temperaturen vielfach der Wärmekontakt nicht mehr den günstigen Wert besitzt.
• Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt. Die Erfindung besteht darin, das ein Teil der zur Herausführung der Wärme dienenden Anordnung oder ein zusätzliches Zwischenstück von guter Wärmeleitfähigkeit so beschaffen, ausgebildet und angeordnet ist, daß mit zunehmender Erwärmung der Wärmekontakt selbsttätig verbessert wird. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß der Druck gegeneinanderliegender Flächen mit zunehmender Er-,värmung wächst. So können beispielsweise Materialien mit verschiedenen thermischen \usdehnungskoeffizienten angewandt werden, wohei lediglich darauf zu achten ist, daß bei einander unischließenden Teilen mit zunehmender Erwärmung die einzelnen Teile durch ihre thermische Ausdehnung gegeneinander arbeiten.
• l@:s kann zur Verbesserung des Wärmekontaktes ein zusätzliches, vorzugsweise ringförmiges Zwischenstück verwendet werden, das gegenüber dem von ihm eingeschlossenen und dem ihn umschließenden Teil einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Mit zunehmender "Temperatur wird dann der Druck zwischen den aufeiiiaii(lerliegenden Flächen erhöht und damit der Wärmekontakt verbessert. Es kann gegebenenfalls ausreichen, wenn an einer dieser Flächen, d. h. an der inneren oder äußeren Fläche, allein schon diese Verbesserung des Wärmekontaktes auftritt. An den anderen Stellen läßt sich das Zwischenstück gegebenenfalls durch Verlöten, Verschweißen od. dgl. fest mit den anderen Teilen verbinden. Es kommt aber vor allem darauf an, daß die Stelle, an der bei Röhrenwechsel od. dgl. das Aufsetzen der Kühleinrichtung durch Zusammenstecken od. dgl. lösbar erfolgt, im Betriebszustand eine mit wachsender Temperatur günstigere Wärmeiibergangsmöglichkeit bietet.
• Wenn bei einer Röhre die Durchführung durch den Kolben beispielsweise aus Molybdän besteht, (las sich wegen der günstigen Einschmelzfähigkeit mit Glas besonders gut zu Durchführungen eignet, kann das Zwischenstück aus Zink oder einem ähnlichen Metall bestehen und sich einerseits gegen den Nlolybdä nstift und andererseits gegen den aus Messing o(1. dgl. bestehenden Radiator anlegen. Gegenüber diesen Materialien besitzt Zink einen liiiheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten und preßt sich daher mit zunehmender Temperatur ininier fester an die Berührungsfläche an. Bei dem entsprechenden Verbindungsteil des Radiators ist dahei gegebenenfalls noch zu berücksichtigen, daß durch das bei der Wärmeleitung entstehende Temperaturgefälle dieses in vielen Fällen eine niedrigete Temperatur besitzt als das Zwischenstück. Es kann daher durchaus auch im Rahmen der Erfindung die .\nordnung so getroffen werden, daß dieser Teil gegebenenfalls einen gleich großen Temperaturkoeffizienten aufweist. Im übrigen kann es auch zweckmäßig sein, das Material so zu wählen, daß vorzugsweise plastisches oder elastisches Material verwendet wird.
• An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in einfacher Darstellung. Mit i ist hierbei der obere "feil des Röhrenkolbens bezeichnet, in dessen Innern sich die Anode 2 befindet. Die Durchschinelzung 3 ist stabförmig ausgebildet und hat vornehmlich die Aufgabe, die Wärine von der noch beanspruchten Anode 2 nach außen hin abzuleiten und weiterhin eine elektrische Kontaktverbindung zu ermöglichen. Die Wärmeabfuhr erfolgt über den Stab 3 zu dem Radiator 4, der in irgendeiner an sich bekannten Weise ausgebildet ist und daher in der Zeichnung der Einfachheit der Darstellung halber nicht näher veranschaulicht ist. Der Radiator ist im einfachen Fall mit geeigneten Kühlrippen versehen und arbeitet mit Luftkühlung. Es ist aber auch möglich, den Radiator so zu gestalten; daß die Kühlung mit Hilfe einer geeigneten zirkulierenden Kühlflüssigkeit vorgenommen wird.
• "Zwischen dem Radiator 4 und dem Durchführungsstab 3 befindet sich das Zwischenstück 5, das erfindungsgemäß so gestaltet ist und aus einem solchen Material besteht, daß bei zunehmender Temperatur der Wärmekontakt zwischen ihm und dem Stift 3 verbessert wird. Der Stab 3 besteht z. B. aus Molybdän, während das Zwischenstück aus einem NN'erkstoff von höherem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wie z. B. Zink, Messing od. dgl., besteht. Es ist dabei auch zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß durch die Wahl eines geeigneten Materials für den Radiator 4 dafür gesorgt wird, daß mit zunehmender Temperatur auch an der Berührungsstelle des Zwischenstücks mit dem Radiator der Anpreßdruck stärker wird.
• Zur Unterstützung der durch die Erfindung angestrebten Wirkung kann es in vielen Fällen günstig sein, Materialien zu wählen, die plastisch oder elastisch deformierbar sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß auch bei häufigeren Betriebsunterbrechungen, die jedesmal ein erneutes Erwärmen und Abkühlen der gesamten Anordnung bedeuten, die Wärme'kontaktverbindungen stets gleich günstig bleiben. Die Wärinekontaktverbindung, die an sich in allen Fällen lösbar sein soll, braucht aber nur diese Bedingung im kalten Zustand zu erfüllen. Solange die Röhre in Betrieb ist und eine starke Erwärmung der Teile eintritt, ist es ohne Belang, wenn die einzelnen Teile sich durch ihre verschiedene Wärmeausdehnung gegenseitig verklemmen. Diese Wirkung kann im Gegenteil sogar günstig sein, um während des Betriebes ein ungewolltes Lösen der Verbindung zu verhindern. In abgekühltem Zustand tritt selbsttätig wieder eine Lockerung ein, so daß dann die Verbindung leicht gelöst werden kann. Man ist auf diese Weise in der Lage, die einzelnen Teile nicht mehr zusätzlich, z. B. durch Verschrauben, Klemmen od. dgl., zu befestigen, sondern lediglich dieselben zusammenzustecken. Die Erfindung hat über das beschriebene Anwendungsbeispiel hinaus noch überall dort Bedeutung, wo leicht lösbare Verbindungen zu schaffen sind, die gleichzeitig einen guten Wärmeübergang ermöglichen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenröhre, insbesondere für hohe Leistungen, mit einer vorzugs-,veise gleichzeitig als Ele'ktrodenzufülirung dienenden ,Anordnung zur Fortleitung der in der Röhre entstehenden \\';irnie an ein außerhalb der Röhre befindliches Kühlaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Anordnung oder ein zusätzliches Zwischenstuck von guter Wärmeleitfähigkeit so beschaffen, ausgebildet und angeordnet ist, daß mit zunehmender Erwärmung der Wärmekontakt selbsttätig verbesAsert wird.
2. 2. Elektronenröhre nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Beschaffenheit, Ausbildung und Anordnung der Teile, daß mit steigender Erwärmung der Druck der gegeneitianderliegenden Flächen wächst.
3. 3. Elektronenröhre nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch -Materialien verschiedener therinischer :\usdelinungskoeffizienten.
4. 4. 1?lel<tronenröhre nach Anspruch i bis 3, gel;eiuizzeichnet durch ein ringförmiges Zwischenstück, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient größer als der der benachbarten Teile ist.
5. 5. Elektronenröhre nach Anspruch i bis ¢, dadurch gekennzeichnet, daß plastisch oder elastisch deformierbare Materialien verwendet sind.
6. 6. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Durchführung aus Molybdän der mit demselben in Verbindung stehende Teil oder Zwischenstück aus Zink, Messing od. dgl. besteht.
7. 7. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat oder der mit der Anordnung in Verbindung stehende Teil desselben aus Messing, Aluminium od. dgl. besteht.